Sottoraffreddamento chiller acqua-acqua

[Francesco Del Santo]

Buongiorno a tutti, sono nuovo del forum ma vi leggo con assiduità,  mi chiamo Francesco e sono un appassionato di "tutto ciò che si muove" diciamo. Vorrei un vostro parere: utile un chiller per raffreddare la componentistica del mio server (processore e scheda video) con una potenza di circa 1000 Wt, a condensazione ad aria, di tipo on-off (quelli che di solito si utilizzano per i laser tanto per essere chiaro). Per motivi di rumore e rendimento, l'ho trasformato in condensazione ad acqua (immergendo il condensatore in una vasca a ricambio automatico in base alla temperatura ed acqua addolcita a 0* F ed in più ho installato un dosatore di polifosfati. Normalmente tengo la temperatura dell'acqua (misurata con NTC proprio al centro del condensatore) sui 25 *C e devo dire che funziona bene, anzi ha acquisito maggiore potenza termica, ma ho dei dubbi sulla quantità di sottoraffreddamento somministrata: a 25*c, considerando che il gas è R134a, dovrebbero essere, alla pressione di lavoro del chiller (che non conosco ma non dovrebbe differire dalla standard per questo tipo di applicazioni) dovrebbero essere circa 20K e mi sembra un po' elevato (perdite di pressione sul liquido?). Vorrei un vostro parere su questo. Vi ringrazio molto.

[Alessio Menditto]

Più sottoraffreddi meglio è, il sottoraffreddamento, che è di quanti gradi si abbassa il refrigerante sotto la sua temperatura di condensazione, più è elevato più la macchina rende, si aumenta la velocità di raffreddamento.

[Francesco Del Santo]

Ciao Alessio, e grazie per la tua celerissima risposta. La mia paura era soltanto che il sotyoraffreddamento molto spinto potesse far cadere troppo la pressione durante il flash, vanificandone i benefici. In effetti comunque ho notato che è molto più veloce a raggiungere la temperatura di lavoro (10 *c) e più stabile nel mantenerla. Qualche consiglio su come preservare al meglio il condensatore che non è ovviamente progettato per il raffreddamento ad acqua? Dovrei svuotare la vasca di contenimento dopo ogni utilizzo oppure è meglio lasciarlo sempre in bagno?

[click0]

hai messo "a bagno" il suo condensatore ad aria originale

palese che una cosa progettata per lavorare con aria, passata poi a lavorare immersa in acqua, abbia prestazioni totalmente diverse

 

più sottoraffreddamento >> più prestazioni del fluido frigorifero >> maggiore potenza frigorifera disponibile >> evaporatore rende di più >> surriscaldamento / pressioni in calo >>> e possibile surriscaldamento nullo

[Francesco Del Santo]

Quindi, seguendo questa logica, dovrei misurare il surriscaldamento e regolare il sottoraffreddamento in modo da avere margine per evitare colpi di liquido al compressore, giusto? E qui casca l'asino perché non ho prese di pressione per i manometri, il circuito è saldato.

Modificato: 9 novembre 2024 da Francesco Del Santo
Precisazione

[Alessio Menditto]

Ma non complicarti la vita, il sottoraffreddamento non si regola, tu tieni il surriscaldamento più basso possibile, attorno ai 4, 5 Kelvin, poi il sottoraffreddamento sarà quel che sarà.

[Francesco Del Santo]

Eh appunto questo dicevo: non ho prese di pressione disponibili, come riesco a midurabil surriscaldamento?

[Alessio Menditto]

Ma per il surriscaldamento hai la presa di bassa, per la temperatura arriva il più possibile vicino all’ ingresso del compressore e sei a posto.

[Francesco Del Santo]

Purtroppo non ho prese di bassa. È  tutto prrassemblato e sigillato, senza prese di nessun tipo.

[Alessio Menditto]

Ma scusa Francesco, se è tutto sigillato, e ci sta, come hai fatto ad ottenere i valori del sottoraffreddamento del primo messaggio? 
Che tra l’altro lo ottieni solo con la presa di alta pressione, non hai quella di carica figuriamoci quella di alta.

[Francesco Del Santo]

Scusami Alessio, forse mi sono espresso male. La temperatura che ti ho postato è la temperatura a cui tengo l'acqua di raffreddamento nella vasca. Posso solo dedurre, che, alle pressioni comuni di lavoro dell r134a, condensi a 45*c, tenerla a 25 *c stimerebbe un sotyoraffredsamento di circa 20 k, ma è tutto estrapolato dalla temperatura dell'acqua divraffreddamento

[Alessio Menditto]

Ah no no, queste sono misurazioni che non c’entrano col surriscaldamento o sottoraffreddamento, sono misure a braccio ma comunque l’efficacia c’è.

Se non hai prese di pressione non si possono usare quei termini.

[Francesco Del Santo]

Hai ragione, calcoli spannometrici. Quindi come suggerisci possa essere sufficientemente sicuro di avere un surriscaldamento "di sicurezza" per il compressore? Forse pregando alla fine, mi sa!

[Alessio Menditto]

Non saprei dirti, per stare sicuro devi accertarti che l’evaporatore scambi il più possibile, meno scambia più liquido torna al compressore.

Diciamo che puoi mettere un termometro digitale con sonda ben isolata dall ambiente stretta sul tubo di ritorno del compressore, il più possibile vicina a questa, e un altro appena comincia l’evaporazione, subito dopo la valvola o il capillare, più le due temperature saranno distanti più surriscaldamento avrai, è una misura molto garibaldina ma qualcosa ci dice, sicuramente se le due temperature coincidono sale l’ansia, ma ripeto sono misure empiriche che non sono affidabili.

[Francesco Del Santo]

Certo, capisco il ragionamento e credo tu abbia ragione, penso che potrebbe essere l'unica soluzione praticabile. Anchecse poco affidabile.  Stasera appena posso misuro con doppia sonda le temperature e poi vi aggiorno. Intanto grazie a tutti.

[Alessio Menditto]

Prego facci sapere.

[Francesco Del Santo]

Eccomi qua, ho provato le temperature enon mi lasciano affatto ttanquillo:

La situazione di partenza era la seguente:

Temperatura puffer acqua 13.4 *c, capacità 6 lt.

Carico termico applicato circa 40 Wt (minimo, processore e scheda video in idle)

Temperatura acqua vasca di raffreddamento 15*c

 

Alla partenza, si jota che la temperatura presa dalla sonda sul punto di espansione (subito dopo il capillare) scende rapidamente fino a portarsi sotto lo zero (circa -20c)per poi risalire pian piano fino a portarsi intorno ai 4*c. La sonda posizionata sull'asprazionecdel compressore indica nel transitorio la stessa temperatura dell'acqua del puffer, per poi scendere fino ai 6 *c , in riduzione però.  Non sono riuscito ad andare oltre, perché la temperatura dell'acqua scende talmente velocemente da arrivare al set point oervl'apwrtura dell'elettrovalvola di ricircolo gas caldo. Potrei provare a ripetere le misure con carico termico massimo, e lo farò,  ma il dubbio rimane perché non sapendo a quale pressione sta evaporato, non ho la minima idea se dal puffer esce liquido o gas. Certo è che quel paio di K di delta sono decisamente pochi secondo me.

[Alessio Menditto]

Ma esattamente cosa ti angustia?

Quello è un impianto sigillato, quindi non si può modificare, se non ho capito male tu raffreddi il condensatore invece che con l’aria con l’acqua, ma in modo molto ruspante, immergendo cioè come un bimbo nella vasca da bagno il condensatore nell acqua.

Se è così, correggimi se sbaglio, ovviamente non hai nessun controllo della condensazione, male che vada condensi troppo e l’unico inconveniente è che l’espansione non è alimentata come si deve, bene che vada, quello che mi sembra succede, è che hai un bel impianto rampante che raffredda da Ognissanti, quindi la domanda è? Cosa ti preoccupa? Che torni liquido al compressore?

Ma quello, ripeto, succede se hai problemi all’evaporazione, tipo poco scambio, e in tutti i modi anche se, ripeto se, entra liquido al compressore, non è che si spacca subito, ci sono tanti segnali e poi il compressore stesso è costruito per impedire al massimo l’entrata di liquido nel cilindro, secondo me ti stai preoccupando troppo.

[Francesco Del Santo]

Beh, se mi dici così vado tranquillo. Certo è che quello che ho notato è che le prestazioni sono decisamente migliorate, quindi non credo che arrivi poco liquido . In realtà un grezzo controllo c'è l'ho della condensazione: posso regolare la temperatura dell'acqua in vasca e mantenerla costante. Per ora è settata sui 25*c.

[Alessio Menditto]

No non hai controlli sulla condensazione, è impossibile averlo perché non sai a che temperatura sta condensando, la quale dipende dal carico termico sull evaporatore.

Tu stai semplicemente tenendo il condensatore a tot gradi, ma nel momento che ne servirebbero meno, e non sai quando, l’evaporatore è sottoalimentato quindi paradossalmente raffredda meno, quando invece il carico è tanto l’acqua raffredda benissimo e non hai problemi.

Dimentica di pensare che stai controllando l’impianto, va bene semplicemente perché l’acqua è il migliore raffreddamento che esiste.

[Francesco Del Santo]

Beh, alla fine hai ragione, non vedo perché farsi tutti questi problemii , comunque ho ottenuto ciò che volevo :azzerato rumore in stanza, calore in stanza, l'apparecchio raffredda bene e molto più velocemente di prima, mi dovrò rassegnare a perdere le alette di allumio del condensatore, ma comunque rimarrà il rame e sarà più  chec sufficiente. Alla fine quello chec onta è che nonn mi  si frigga il server. Prendiamola alla leggera. Grazie davvero per tutto.